林功丁
(福州市建筑設計院 福建福州 350011)
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新一代《中國地震動參數區劃圖》解讀及貫標要點
林功丁
(福州市建筑設計院福建福州350011)
地震動參數區劃圖,是一般建設工程確定抗震設防要求的依據。為正確理解和掌握新一代《區劃圖》的目的,文章通過對新一代《區劃圖》的解讀,并結合現行《建筑抗震設計規范》的要求提出貫標要點。
地震動參數;地震動參數區劃圖;抗震設防烈度;建筑抗震設計;貫標要點
國家標準《中國地震動參數區劃圖》GB18306-2015[1](以下簡稱為新一代《區劃圖》)于2015年5月15日發布,今年6月1日正式實施。新建、改建、擴建一般建設工程的抗震設防,以及社會經濟發展規劃和國土利用規劃、防災減災規劃、環境保護規劃等均要按該標準執行。
眾所周知,地震災害造成的重大人員傷亡并不都是由于地震本身造成的。據統計,地震災害中95%以上的人員傷亡都是因建筑物倒塌所致。因此,減輕地震災害最有效的途徑就是做好建筑物的抗震設防工作??拐鹪O防的首要環節是確定抗震設防要求,即確定建筑物必須達到的抗震能力。地震動參數區劃圖,就是以地震動參數為指標,將國土范圍劃分為不同地震危險程度或抗震設防等級的地圖,是一般建設工程確定抗震設防要求的依據。本文通過對新一代《區劃圖》的解讀,并結合現行《建筑抗震設計規范》GB50011-2010[2](以下簡稱為現行《抗震規范》)和該規范2016局部修訂版[3]的要求提出貫標要點,以期達到正確理解和掌握新一代《區劃圖》的目的。
我國前三代《區劃圖》以地震烈度為指標,對全國進行地震烈度區劃,編制成地震烈度區劃圖。第一代《區劃圖》1957年出版,編制原則為歷史地震烈度的重復原則和相同發震構造發生相同地震烈度的類比原則,給出未來(無時限)可能遭遇歷史上曾發生的最大地震烈度。第二代《區劃圖》于1977年出版,該區劃圖是用中長期地震預測的方法編制的,給出未來一百年內場地可能遭遇的最大地震烈度。第三代《區劃圖》是1990年頒布的,編圖采用了概率分析方法,給出了50年超越概率10%的烈度值。
第四代《區劃圖》于2001年出版,與前3次區劃圖編制均采用地震烈度作為編圖參數不同,以地震動參數(即地震動峰值加速度和地震動反應譜特征周期)作為編圖參數,風險水平為50年超越概率10%,汶川地震、玉樹地震后分別做了局部修改。至此,在區劃圖中不再直接采用基本烈度一詞,但抗震設計仍保留與地震動峰值加速度所對應的地震設防烈度的概念。
相對于第四代《區劃圖》,新一代《區劃圖》具有3個特點。一是取消不設防區域,實現抗震設防全覆蓋,并整體上適當提高設防參數,全面提升了我國抗震設防水平;二是以列表形式給出鄉鎮(街道)一級的Ⅱ類場地的基本地震動參數,便于設計人員根據場地條件、建筑物功能等因素確定抗震要求和抗震措施,同時為解決廣大農村民居抗震能力不足的問題創造了條件;三是由全文強制改為條文強制,增加了推薦性條文的內容,可為住建、交通、水利、能源、化工等各行業抗震設防需求提供多種既有強制性又有可選擇性的地震動參數取值方法。
該國家標準從2015年5月15日發布到2016年6月1日實施,有一個較長的過渡期。
對應于第四代《區劃圖》和閩建設〔2002〕37號文的規定,我省地震動參數的變化主要有以下幾方面:
新一代《區劃圖》取消了我省抗震設防烈度Ⅵ度以下地區,主要涉及建陽、武夷山、邵武、浦城、順昌、光澤6個縣市區,把這些區域提升為抗震設防烈度Ⅵ度區,實現了我省抗震設防全覆蓋??拐鹪O防烈度Ⅶ度地區面積有所增加,主要有永春縣、安溪縣、仙游縣部分鄉鎮及連江縣的琯頭鎮等??拐鹪O防烈度Ⅷ度地區新增了漳浦縣的佛曇鎮、赤湖鎮、前亭鎮和龍海市的港尾鎮,加上原有的晉江市的金井鎮、深滬鎮和石獅市的祥芝鎮、鴻山鎮、錦尚鎮、永寧鎮及龍海市的隆教畬族鄉,除金門縣外共有11個鄉鎮。
在地震動加速度反應譜特征周期方面,我省部分地區有所變動。表現為特征周期加長,更多地考慮了中遠震的影響,提高了建筑抗震要求。如福州市主城區(鼓摟區、臺江區、倉山區和晉安區大部分)和廈門市主城區(思明區、湖里區)的特征周期由0.40s改為0.45s,設計地震分組從《建筑抗震設計規范》GB50011-2001的設計一組到《建筑抗震設計規范》GB50011-2010的設計二組(執行第四代《區劃圖》),改變為現在的設計三組(執行新一代《區劃圖》),抗震設防水準逐步提高。
3.1適用范圍及相關規定
福建省地震局和福建省住房和城鄉建設廳《關于貫徹執行《中國地震動參數區劃圖》(GB18306-2015)的通知》中規定,除甲類建筑外,其他建設工程的抗震設計可直接采用第五代《區劃圖》提供的設計參數,不要求做專門研究。這也意味著除甲類建筑外,其他建設工程不需要進行工程建設場地地震安全性評價工作。同時還規定原福建省建設廳、福建省地震局印發的《關于貫徹執行《中國地震動參數區劃圖》(GB18306-2001)的通知》(閩建設〔2002〕37號)自2016年6月1日起不再執行。
3.2強制性條文與推薦性條文
在標準的實施上,我國目前實行的是強制性標準和推薦性標準相結合的標準體系。其中強制性標準具有法律屬性,發布后必須強制執行。推薦性標準發布后自愿采用,但是經行政性文件或合同確認采用后,在確認的范圍內也具有法律屬性。
新一代《區劃圖》中5.1條、5.2條、6.1條、7.1條、8.2條、附錄A、附錄B、附錄C為強制性的,其余為推薦性的。就住建行業而言,上述的強制性條文必須嚴格執行,而推薦性條文與現行《抗震規范》的規定不一致的,除建設行政主管部門另有具體發文規定外,應執行現行《抗震規范》的規定。
3.3新一代《區劃圖》與現行《抗震規范》的異同
新一代《區劃圖》強制性條文主要涉及基本地震動參數分區值和對非Ⅱ類場地的基本地震動加速度反應譜特征周期的調整,其中除部分分區值有所改變外,其他與現行《抗震規范》一致?,F行《抗震規范》2016局部修訂版已根據新一代《區劃圖》對附錄A中抗震設防烈度、設計基本地震加速度值和設計地震分組進行修訂,但仍然僅劃分到縣級及縣級以上城鎮,未細化到鄉鎮(街道)。
推薦性條文中與現行《抗震規范》基本一致的有條文6.2.1和6.2.2多遇地震動峰值加速度、罕遇地震動峰值加速度的確定,以及附錄D的場地類別劃分。
推薦性條文6.2.3的極罕遇地震動峰值加速度的確定、8.1和附錄E的各類場地地震動峰值加速度調整,在現行《抗震規范》中均沒有相應的規定,可不采用。所謂極罕遇地震動是相應于年超越概率為10-4的地震動,重現期為一萬年,屬于小概率事件。地震動峰值加速度在現行《抗震規范》中是給定值,沒有針對不同類別場地進行調整的要求。
推薦性條文附錄F地震動參數分區值范圍和附錄G場地地震動峰值加速度與地震烈度對照表,給出了相應規定的范圍值?,F行《抗震規范》則是給出了單一對應值,且都在附錄F和附錄G的相應范圍內,二本標準并不矛盾。附錄F中阻尼比5%的規準化地震動加速度反應譜最大值與地震動峰值加速度的比值取2.5,而現行《抗震規范》取2.25,在相同的地震動峰值加速度條件下,二本標準規定的反應譜最大值相差約10%。在當前有關部門沒有另行規定時,“水平地震影響系數最大值”還應按照現行《抗震規范》的規定取值。
3.4基本地震動參數的采用
新一代《區劃圖》中基本地震動參數(相應于50年超越概率為10%的地震動參數)是指Ⅱ類場地的基本地震動峰值加速度和基本地震動加速度反應譜特征周期,相對應現行《抗震規范》中的參數是設計基本地震加速度(或抗震設防烈度)和設計地震分組,其對應關系見表1和表2。
由于新一代《區劃圖》比現行《抗震規范》2016局部修訂版附錄A更為細化,設計基本地震加速度(或抗震設防烈度)和設計地震分組按新一代《區劃圖》取值可以更加簡捷方便。值得注意的是,新一代《區劃圖》規定:縣級以上城市和鄉鎮人民政府所在地的基本地震動參數可按表C.1~表C.32取值,其他地區應按圖A.1和圖B.1確定,圖A.1分區界線附近的基本地震動峰值加速度應按就高原則或專門研究確定,圖B.1分區界線附近的基本地震動加速度反應譜特征周期應按就高原則確定。

表1 基本地震動峰值加速度分區值與設計基本地震加速度值、抗震設防烈度對應關系

表2 基本地震動加速度反應譜特征周期分區值與設計地震分組、設計特征周期對應關系
隨著新一代《區劃圖》的頒布與實施,現行《抗震規范》也進行了局部修訂,并與新一代《區劃圖》的強制性條文保持一致。作為建筑工程抗震設防的依據,地震動參數的取值應符合新一代《區劃圖》強制性條文或現行《抗震規范》2016局部修訂版的規定。對于新一代《區劃圖》的推薦性條文,則應結合建設行政主管部門和現行《抗震規范》的規定有所取舍。
[1]GB18306-2015中國地震動參數區劃圖[S].北京:中國標準出版,2015.
[2]GB 50011—2010 建筑抗震設計規范[S]. 北京:中國建筑工業出版社, 2010.
[3]GB50011-2010 建筑抗震設計規范局部修訂[S].國家工程建設標準化信息網,2016.
The Interpretation of the New Seismic Ground Motion Parameter Zonation Map of China and the Main Points of Standards Implementation
LIN Gongding
(Fuzhou Architectural Design Institute, Fuzhou 350011)
The determining of the seismic fortification of the general construction projects is accor-ding to the seismic ground motion para- meter zonation map of China. In this paper, combining the understand of the new Zonation Map with the requests of current code for seism- ic design of buildings, the main points of standards implementation are proposed to correctly understand and grasp the purpose of the new Zonation Map.
Seismic ground motion parameters;Seismic ground motion parameter zonation map; Seismic precautionary intensity;Seismic design of buildings ;Main points of standards lmplementation
林功丁(1955.1-),男,教授級高工,福建省勘察設計大師。E-mail:lingongding@163.com
2016-08-05
P315.5
A
1004-6135(2016)09-0001-03